实验一磁化率的测定
磁化率的测定(实验报告) zh
磁化率的测定武汉大学化学与分子科学学院 化学基地班专业摘要：本实验对磁介质在磁场中的磁化现象进行了探讨，通过逐渐增加样品管内样品高度及改变励磁电流强度探究磁化率测定的最佳样品高度和最佳磁场强度。
并通过对一些物质的磁化率的测定，求出未成对电子数并判断络合物中央离子的电子结构和成键类型。
此外，加强了对古埃法测定磁化率原理和技术的理解及熟练了磁天平的使用。
关键词：磁化率 古埃法 未成对电子前言： 磁化率是各种物质都普遍具有的属性。
考察组成物质的分子未成对电子的情况。
如果分子中的电子都是成对电子，则这些电子对的轨道磁矩对外加磁场表现出“抗磁性”或“反磁性”，该物质的磁化率将是一个负值，其数量级约10-5~10-6emu 。
但是如果分子中还存在非成对电子，那么这些非成对电子产生的磁矩会转向外磁场方向，并且这种效应比产生“抗磁性”的楞次定律效应强很多，完全掩盖了成对电子的“抗磁性”而表现出“顺磁性”，其磁化率是正值，数量级约10-2~10-5emu 。
原子核的自旋磁矩也会产生顺磁效应，不过核顺磁磁化率只有约10-10emu ，一般不予考虑。
上述的顺磁性和抗磁性均为弱磁性，其相应的磁化率都远小于1；还有一种“铁磁性”，其磁化率远大于1——被称为强磁性。
弱磁性和强磁性还有一个显著区别是：弱磁性物质的磁化率基本上不随磁场强度而变化，强磁性物质的磁化率却随磁场强度而剧烈变化。
[1]可见，测量磁化率可以区分物质的磁性类型，还可以检测外界条件改变时磁性的转变；测定顺磁性物质的磁化率，有助于计算出每个分子中的非成对电子数，从而推测出该物质分子的配位场电子结构。
前面的实验中我们不经检验直接就使样品高度为7cm,励磁电流为3A ，这次实验我们就要通过逐渐增加样品管内样品高度及改变电流强度探究磁化率测定的最佳样品高度和最佳磁场强度。
1.理论准备与实验操作1.1仪器与试剂古埃磁天平（包括磁场元件，电光天平，励磁电源等） 软质玻璃样品管1支装样品工具（研钵、角匙）一套 (NH 4)2SO 4·FeSO 4·6H 2O （分析纯） K 4Fe(CN)6·3H 2O （分析纯）1.2实验原理 [1] [2]物质的磁性可以用磁导率μ或者磁化率χ表示。
磁化率测定(实验报告)
磁化率的测定1 •实验目的1.1测定物质的摩尔磁化率，推算分子磁矩，估计分子内未成对电子数，判断分子配键的类型。
1.2掌握古埃(Gouy)磁天平测立磁化率的原理和方法。
2.实验原理2」摩尔磁化率和分子磁矩物质在外磁场H。
作用下，由于电子等带电体的运动，会被磁化而感应岀一个附加磁场HI物质被磁化的程度用磁化率为表示，它与附加磁场强度和外磁场强度的比值有关：H'=4広何为为无因次量，称为物质的体积磁化率，简称磁化率，表示单位体积内磁场强度的变化，反映了物质被磁化的难易程度。
化学上常用摩尔磁化率加表示磁化程度，它与咒的关系为式中M、p分别为物质的摩尔质量与密度。
加的单位为m3 mol物质在外磁场作用下的磁化现象有三种：第一种，物质的原子、离子或分子中没有自旋未成对的电子，即它的分子磁矩，山尸0。
当它受到外磁场作用时，内部会产生感应的“分子电流”，相应产生一种与外磁场方向相反的感应磁矩。
如同线圈在磁场中产生感生电流，这一电流的附加磁场方向与外磁场相反。
这种物质称为反磁性物质，如Hg, Cu, Bi 等。
它的Xm称为反磁磁化率，用兀以表示，且反＜0。
第二种，物质的原子、离子或分子中存在自旋未成对的电子，它的电子角动量总和不等于零，分子磁矩山点)。
这些杂乱取向的分子磁矩在受到外磁场作用时，英方向总是趋向于与外磁场同方向，这种物质称为顺磁性物质，如Mn, Cr, Pl 等，表现岀的顺磁磁化率用)^表示。
但它在外磁场作用下也会产生反向的感应磁矩，因此它的加是顺磁磁化率关炽与反磁磁化率x 反之和。
因加|»忱反I，所以对于顺磁性物质，可以认为心=恥，其值大于零，即心＞0。
第三种，物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而剧烈增强，而且在外磁场消失后曲磁性并不消失。
这种物质称为铁磁性物质。
对于顺磁性物质而言，摩尔顺磁磁化率与分子磁矩山“关系可由居里一郎之万公式表示：叫G册3kT式中L为阿伏加德罗常数(6.022 xlCPmol J),、k为玻尔兹曼常数(1.3806x1阿㈡),旧为真空磁导率(4恥10 ?N・A 2, T为热力学温度。
实验一 磁化率测定
实验一 磁化率测定一 实验目的1. 测定物质的摩尔磁化率，推算分子磁矩，估计分子内未成对电子数，判断分子配键的类型。
2. 掌握磁天平测定磁化率的原理和方法。
二 实验原理1.测定磁化率磁天平如图1所示。
将样品管悬挂在天平上，样品管底部处于磁场强度最大的区域(H )，管顶端则位于场强最弱(甚至为零)的区域(H 0)。
整个样品管处于不均匀磁场中。
图1 古埃磁天平示意图1-磁铁；2-样品管在非均匀磁场中，顺磁性物质受力向下所以增重；而反磁性物质受力向上所以减重。
则()2M 2WHghM W W χ空管样品空管∆-∆=+ 式中，M χ为摩尔磁化率(m 3·mol −1)；ΔW 空管＋样品为样品管加样品后在施加磁场前后的质量差(克)，即)(H W W 空管空管=Δ)(0空管W -；ΔW 空管为空样品管在施加磁场前后的质量差(克)，即)()(0Δ样品＋空管样品＋空管样品＋空管W H W W -=；g 为重力加速度(9.8 N·kg −1)，即；h 为样品高度(m)；M 为样品的摩尔质量(kg·mol −1)；W 为样品的质量(克)。
磁场强度H 可用“特斯拉计”测量，或用已知磁化率的标准物质进行间接测量。
例如用莫尔氏盐来标定磁场强度，莫尔氏盐的摩尔磁化率B M χ与热力学温度T 的关系为：)(10419500139--⋅⨯⨯⨯+=mol m M T B M πχ 式中，M 为莫尔氏盐的摩尔质量(kg·mol −1)；T 为热力学温度(K)。
2. 分子磁矩与摩尔磁化率物质的磁性与组成它的原子、离子或分子的微观结构有关，在反磁性物质中，由于电子自旋已配对，故无永久磁矩，即0=m μ，n=0。
但由于内部电子的轨道运动，在外磁场作用下会产生拉摩进动，感生出一个与外磁场方向相反的诱导磁矩，所以表示出反磁性。
其χM 就等于反磁化率χ反，且χM ＜0。
在顺磁性物质中，存在自旋未配对电子，所以具有永久磁矩。
磁化率的测定实验报告.doc
磁化率的测定实验报告.doc实验名称：磁化率的测定实验实验目的：了解磁化率的概念和测量方法，掌握测量原理及技术方法，并通过实验数据分析磁化率的影响因素。
实验仪器：磁场计、磁铁、铁氧体样品、毫伏表、恒流源、万用表。
实验原理：当物体受到外部磁场时，磁场的强度会对物体内部磁性物质的磁化度产生影响，磁化率是材料所具有的对磁场响应的能力，是表征物质磁性的基本物理量。
实验步骤：1.将铁氧体样品置于恒定的磁场中，调节磁场强度为 1.20 T，打开直流恒流源，通过样品产生一定的磁通量，记录相应的磁场强度值和电流值，测量样品长度为 10 cm，宽度为2.5 cm，厚度为 1.5 cm ，并记录样品的质量值为 200 g。
2.在 ch2 端接上毫伏表，将万用表的正负极分别接到直流电流源的输出端口和恒流源的输入端口，通过万用表测量工作电流的大小，依次将工作电流从 0.1A 逐渐增大至1.0 A，逐个记录电流值和相应的示数值并记录。
3.重复步骤 2，将磁场强度值调整为 0.80T,0.60T,0.40T,0.20T，并按照相同的操作测量数据并记录。
4. 根据测定结果计算磁化率的大小，并分析其影响因素。
实验结果与分析：1. 磁场强度和工作电流的关系：| B/T | I/A ||-----|-----||1.20 | 1.00||0.80 | 0.67||0.60 | 0.50||0.40 | 0.35||0.20 | 0.17|从上表可以发现，在磁场强度相同的情况下，随着工作电流的增大，示数值会逐渐增大，但是当工作电流过大时，示数值会出现下降现象，即在某一电流处磁场饱和，磁场增加无法改变示数值，因为当磁化度饱和时，样品的磁化率值已经达到最大值，磁场改变不会再使该数值发生变化。
2. 不同磁场下的磁化率大小：从上表可以看出，当磁场大小一定时，磁化率随着工作电流的增大而增大，因为随着磁场大小的增大，内部磁性物质的磁化度也会随之增大，样品的磁化率也相应增大。
磁化率的测定_实验报告
2012级有机化学实验设计性实验报告题目：磁化率的测定报告作者：专业名称：化学教育行政班级：学生学号：指导老师：实验时间：2014年10月14日提交时间：2014年10月23日一、实验目的1.掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法。
2.测定三种络合物的磁化率，求算未成对电子数，判断其配键类型。
二、实验原理1、磁化率物质在外磁场作用下，物质会被磁化产生一附加磁场。
物质的磁感应强度等于（16.1）式中B0为外磁场的磁感应强度；B′为附加磁感应强度；H为外磁场强度；μ为真空磁导率，其数值等于4π×10-7N／A2。
物质的磁化可用磁化强度M来描述，M也是矢量，它与磁场强度成正比。
（16.2）式中Z为物质的体积磁化率。
在化学上常用质量磁化率χm或摩尔磁化率χM来表示物质的磁性质。
(16.3)(16.4)式中ρ、M分别是物质的密度和摩尔质量。
2）分子磁矩与磁化率物质的磁性与组成物质的原子，离子或分子的微观结构有关，当原子、离子或分子的两个自旋状态电子数不相等，即有未成对电子时，物质就具有永久磁矩。
由于热运动，永久磁矩的指向各个方向的机会相同，所以该磁矩的统计值等于零。
在外磁场作用下，具有永久磁矩的原子，离子或分子除了其永久磁矩会顺着外磁场的方向排列。
(其磁化方向与外磁场相同，磁化强度与外磁场强度成正比)，表观为顺磁性外，还由于它内部的电子轨道运动有感应的磁矩，其方向与外磁场相反，表观为逆磁性，此类物质的摩尔磁化率χM是摩尔顺磁化率χ和摩尔逆磁顺的和。
化率χ逆对于顺磁性物质，χ顺>>∣χ逆∣，可作近似处理，χM=χ顺。
对于逆磁性，所以它的χM=χ逆。
物质，则只有χ逆第三种情况是物质被磁化的强度与外磁场强度不存在正比关系，而是随着外磁场强度的增加而剧烈增加，当外磁场消失后，它们的附加磁场，并不立即随之消失，这种物质称为铁磁性物质。
磁化率是物质的宏观性质，分子磁矩是物质的微观性质，用统计力学的方法可以得到摩尔顺磁化率χ和分子永久磁矩μm间的关系顺（16.6）式中N为阿佛加德罗常数；K为波尔兹曼常数；T为绝对温度。
磁化率的测定
磁化率的测定磁化率是描述物质磁性的物理量，它是一个无量纲的比例系数，表示物质在外加磁场下的磁化程度。
磁化率的测定是物理学研究中的重要实验方法之一。
本文将介绍磁化率的测定原理、测量方法以及实验步骤。
一、磁化率的测定原理磁化率是磁化强度和外加磁场强度之间的比值，可以用公式表示为：χ = M/H其中，χ为磁化率，M为物质的磁化强度，H为外加磁场强度。
通过测量物质在不同外加磁场下的磁化强度，可以得到磁化率的数值。
二、磁化率的测量方法常见的磁化率测量方法有磁感应强度法、霍尔效应法、磁滞回线法等。
1. 磁感应强度法：该方法利用磁场中的磁感应强度与磁化强度之间的关系来测量磁化率。
实验中，通过改变外加磁场的强度，测量物质的磁感应强度，然后计算得到磁化率。
2. 霍尔效应法：该方法利用霍尔效应来测量磁化率。
实验中，将物质置于磁场中，利用霍尔元件测量磁场引起的电势差，通过计算得到磁化率。
3. 磁滞回线法：该方法适用于测量磁化率随外加磁场的变化情况。
实验中，将物质置于交变磁场中，测量物质的磁滞回线，通过分析磁滞回线的形状和大小，可以得到磁化率。
1. 准备实验所需的材料和仪器，包括物质样品、磁场发生器、磁感应强度计等。
2. 根据实验要求选择适当的测量方法，例如磁感应强度法、霍尔效应法或磁滞回线法。
3. 进行实验前的准备工作，包括校准仪器、调整实验参数等。
4. 开始实验，根据测量方法的要求进行实验操作。
例如，在磁感应强度法中，通过改变外加磁场的强度，测量物质的磁感应强度，并记录数据。
5. 根据实验数据计算磁化率的数值，并进行数据处理和分析。
6. 根据实验结果，进行实验讨论和结论，对实验结果进行解释和分析。
四、总结磁化率的测定是物理学实验中的一项重要内容，通过测量物质在不同外加磁场下的磁化强度，可以得到磁化率的数值。
常用的测量方法包括磁感应强度法、霍尔效应法和磁滞回线法。
在进行实验时，需要注意实验步骤的正确性和仪器的准确性。
磁化率测定(实验报告)
磁化率的测定1.实验目的1.1测定物质的摩尔磁化率，推算分子磁矩，估计分子内未成对电子数，判断分子配键的类型。
1.2掌握古埃(Gouy)磁天平测定磁化率的原理和方法。
2.实验原理2.1摩尔磁化率和分子磁矩物质在外磁场H0作用下，由于电子等带电体的运动，会被磁化而感应出一个附加磁场H'。
物质被磁化的程度用磁化率χ表示，它与附加磁场强度和外磁场强度的比值有关：χ为无因次量，称为物质的体积磁化率，简称磁化率，表示单位体积内磁场强度的变化，反映了物质被磁化的难易程度。
化学上常用摩尔磁化率χm表示磁化程度，它与χ的关系为式中M、ρ分别为物质的摩尔质量与密度。
χm的单位为m3·mol －1。
物质在外磁场作用下的磁化现象有三种：第一种，物质的原子、离子或分子中没有自旋未成对的电子，即它的分子磁矩，µm=0。
当它受到外磁场作用时，内部会产生感应的“分子电流”，相应产生一种与外磁场方向相反的感应磁矩。
如同线圈在磁场中产生感生电流，这一电流的附加磁场方向与外磁场相反。
这种物质称为反磁性物质，如Hg， Cu， Bi等。
它的χm称为反磁磁化率，用χ反表示，且χ反<0。
第二种，物质的原子、离子或分子中存在自旋未成对的电子，它的电子角动量总和不等于零，分子磁矩µm≠0。
这些杂乱取向的分子磁矩在受到外磁场作用时，其方向总是趋向于与外磁场同方向，这种物质称为顺磁性物质，如Mn，Cr， Pt等，表现出的顺磁磁化率用χ顺表示。
但它在外磁场作用下也会产生反向的感应磁矩，因此它的χm是顺磁磁化率χ顺。
与反磁磁化率χ反之和。
因|χ顺|»|χ反|，所以对于顺磁性物质，可以认为χm＝χ顺，其值大于零，即χm>0。
第三种，物质被磁化的强度随着外磁场强度的增加而剧烈增强，而且在外磁场消失后其磁性并不消失。
这种物质称为铁磁性物质。
对于顺磁性物质而言，摩尔顺磁磁化率与分子磁矩µm关系可由居里－郎之万公式表示：式中L为阿伏加德罗常数(6.022 ×1023mol－1)，、k为玻尔兹曼常数(1.3806×10-23J·K－1)，µ0为真空磁导率（4π×10－7N·A－2，T为热力学温度。
磁化率的测定
实验一磁化率的测定【实验目的】①掌握古埃（Gouy）磁天平测定物质磁化率的实验原理和技术。
②通过对一些配位化合物磁化率的测定，计算中心离子的不成对电子数，并判断d 电子的排布情况和配位体场的强弱。
【实验原理】（1）物质的磁性物质在磁场中被磁化，在外磁场强度H的作用下产生附加磁场，该物质内部的磁感应强度B为：B＝H+4πI＝H+4πκH①式中，I称为体积磁化强度，物理意义是单位体积的磁矩。
式中的κ＝I/H称为物质的体积磁化率。
I和κ分别除以物质的密度ρ可以得到σ和χ，σ＝I/ρ称为克磁化强度；χ＝κ/ρ称为克磁化率或比磁化率。
χm＝κM/ρ称为摩尔磁化率（M是物质的摩尔质量）。
这些数据都可以从实验测得，是宏观磁性物质。
在顺磁、反磁性研究中常用到χ和χm，铁磁性研究中常用到I、σ。
不少文献中按宏观磁性物质，把物质分成反磁性物质、顺磁性物质和铁磁性物质以及亚铁磁性物质、反铁磁性物质几类。
其中，顺磁性物质的χm＞0而反磁性物质的χm ＜0。
（2）古埃法（Gouy）测定磁化率古埃法是一种简便的测量方法，主要用在顺磁测量。
简单的装置包括磁场和测力装置两部分。
调节电流大小，磁头间距离大小，可以控制磁场强度大小。
测力装置可以用分析天平。
为了测量不同温度的数据，要使用变温、恒温和测温装置。
样品放在一个长圆柱形玻璃管内，悬挂在磁场中，样品管下端在磁极中央处，另一端则在磁场强度为零处。
样品在磁场中受到一个作用力。
d F＝κHA d H式中，A表示圆柱玻璃管的截面积。
样品在空气中称量，必须考虑空气修正，即d F＝(κ－κ0)Ha d Hκ0表示空气的体积磁化率，整个样品的受力是积分问题：F ＝∫(κ－κ0)HA d H ＝1/2(κ－κ0)A (H 2－H 02) ②因H 0＜＜H ，且忽略κ0，则F ＝1/2κAH 2 ③式中，F 可以通过样品在有磁场和无磁场的两次称量的质量差来求出。
F ＝(△m 样－△m 空) g ④式中，△m 样为样品管加样品在有磁场和无磁场时的质量差；△m 空为空样品管在有场和无磁场时的质量差；g 为重力加速度。
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磁化率的测定实验报告1. 实验目的1.1 掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法。
1.2 测定三种络合物的磁化率，求算未成对电子数，判断其配键类型。
2. 实验原理 2.1 磁化率物质在外磁场中，会被磁化并感生一附加磁场，其磁场强度 H ′ 与外磁场强度 H 之和称为该物质的磁感应强度 B ，即B = H + H′ (1)H ′与H 方向相同的叫顺磁性物质，相反的叫反磁性物质。
还有一类物质如铁、钴、镍及其合金，H ′比H 大得多（H ′ / H ）高达10 4，而且附加磁场在外磁场消失后并不立即消失，这类物质称为铁磁性物质。
物质的磁化可用磁化强度I 来描述，H ′ =4πI 。
对于非铁磁性物质，I 与外磁场强度H 成正比I = KH (2)式中，K 为物质的单位体积磁化率(简称磁化率)，是物质的一种宏观磁性质。
在化学中常用 单位质量磁化率m χ或摩尔磁化率M χ表示物质的磁性质，它的定义是ρχ/m K = (3)ρχ/MK M = (4)式中，ρ和M 分别是物质的密度和摩尔质量。
由于K 是无量纲的量，所以m χ和M χ的单位分别是cm 3•g -1和cm 3•mol -1 。
磁感应强度 SI 单位是特［斯拉］(T)，而过去习惯使用的单位是高斯(G)，1T=104G 。
2.2 分子磁矩与磁化率物质的磁性与组成它的原子、离子或分子的微观结构有关，在反磁性物质中，由于电子自旋已配对，故无永久磁矩。
但是内部电子的轨道运动，在外磁场作用下产生的拉摩进动，会感生出一个与外磁场方向相反的诱导磁矩，所以表示出反磁性。
其M χ就等于反磁化率反χ，且M χ< 0。
在顺磁性物质中，存在自旋未配对电子，所以具有永久磁矩。
在外磁场中，永久磁矩顺着外磁场方向排列， 产生顺磁性。
顺磁性物质的摩尔磁化率M χ是摩尔顺磁化率与摩尔反磁化率之和，即反顺χχχ+=M (5)通常顺χ比反χ大约1~3个数量级，所以这类物质总表现出顺磁性，其0>M χ。
顺磁化率与分子永久磁矩的关系服从居里定律KTN A 32mμχ=顺 (6)式中，N A 为Avogadro 常数; K 为Boltzmann 常数(1.38×10 -16erg •K -1 ); T 为热力学温度;m μ为分子永久磁矩(erg •G -1 )。
由此可得反χμχ+=KTN A M32m (7) 由于反χ不随温度变化(或变化极小)，所以只要测定不同温度下的M χ对1/T 作图，截矩即为反χ，由斜率可求m μ。
由于比顺χ小得多，所以在不很精确的测量中可忽略反χ作近似处理KTN A M 32mμχχ==顺(cm -3•mol -1) (8)顺磁性物质的m μ与未成对电子数n 的关系为)2(m +=n n B μμ (9)式中，是B μ玻尔磁子，其物理意义是:单个自由电子自旋所产生的磁矩.B μ= 9.273×10-21erg•G -1 = 9.373×10-28erg•G -1 = 9.273×10-24J•T -1 2.3 磁化率与分子结构(6)式将物质的宏观性质M χ与微观性质m μ联系起来。
由实验测定物质的M χ，根据(8)式可求得m μ，进而计算未配对电子数n 。
这些结果可用于研究原子或离子的电子结构，判断络合物分子的配键类型。
络合物分为电价络合物和共价络合物。
电价络合物中心离子的电子结构不受配位体的影响，基本上保持自由离子的电子结构，靠静电库仑力与配位体结合，形成电价配键。
在这类络合物中，含有较多的自旋平行电子，所以是高自旋配位化合物。
共价络合物则以中心离子空的价电子轨道接受配位体的孤对电子，形成共价配键，这类络合物形成时，往往发生电子重排，自旋平行的电子相对减少，所以是低自旋配位化合物。
例如Co 3+其外层电子结构3d 6，在络离子(CoF 6)3-中，形成电价配键，电子排布为：此时，未配对电子数n=4，m μ =4.9B μ。
Co 以上面的结构与6个F -以静电力相吸引形成电价络合物。
而在[Co(CN) 6]3-中则形成共价配键，其电子排布为：此时，n=0，m μ =0。
Co 3+将 6 个电子集中在3个3d 轨道上，6 个CN -的孤对电子进入Co 3+的六个空轨道，形成共价络合物。
2.4 古埃法测定磁化率图Ⅰ 古埃磁天平示意图1. 磁铁2. 样品管3. 电光天平古埃磁天平如图Ⅰ所示。
天平左臂悬挂一样品管，管底部处于磁场强度最大的区域(H max)，管顶端则位于场强最弱(甚至为零)的区域(H 0)。
整个样品管处于不均匀磁场中。
设圆柱形样品的截面积为A ，沿样品管长度方向上dz 长度的体积Adz 在非均匀磁场中受到的作用力dF 表示为dz dzdHKAHdF = （10） 式中，K 为体积磁化率; H 为磁场强度;dH/dz 为场强梯度，积分上式得A H H K K F ))((212020--=(11) 式中，K 0为样品周围介质的体积磁化率(通常是空气，K 0值很小)。
如果K 0可以忽略，且H 0=0 时，整个样品受到的力为A KH F 221=(12) 在非均匀磁场中，顺磁性物质受力向下所以增重;而反磁性物质受力向上所以减重。
测定时在天平右臂加减砝码使之平衡。
设ΔW 为施加磁场前后的称量差，则W A KH F ∆g 212==(13) 由于MK ρχm =, A W h =ρ代入上式得2gh -2WHMW W M ）（空管样品空管∆∆+=χ (cm 3•mol -1) (14) 式中，ΔW 空管+样品为样品管加样品后在施加磁场前后的称量差 ( g ); ΔW 空管为空样品管在施加磁场前后的称量差 ( g ); g 为重力加速度( 980cm •s -2); h 为样品高度(cm); M 为样品的摩尔质量(g •mol -1); W 为样品的质量( g ); H 为磁极中心磁场强度( G )。
在精确的测量中， 通常用莫尔氏盐来标定磁场强度， 它的单位质量磁化率与温度的关系为6m 1019500-⨯+=T χ (cm 3•g -1) (15) 3. 仪器药品 3.1 仪器古埃磁天平(包括电磁铁，电光天平，励磁电源)1套;特斯拉计1台;软质玻璃样品管4只;样品管架1个;直尺1只;角匙4只;广口试剂瓶4只;小漏斗4只。
3.2 药品莫尔氏盐(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O(分析纯); FeSO4•7H2O(分析纯); K3Fe(CN)6(分析纯);K4Fe(CN)6•3H2O(分析纯)。
4. 实验步骤4.1 磁极中心磁场强度的测定4.1.1 古埃磁天平的使用接通励磁电源，连接好并校正好特斯拉计，将霍尔变送器探头平面垂直放入磁极中心处，调节霍尔探头位置H max位置并标记，。
调节“调压旋钮”逐渐增大电流，至特斯拉计表头示值为350mT，记录此时励磁电流值I。
，以后每次测量都要控制在同一励磁电流，使磁场强度相同，在关闭电源前应先将励磁电流降至零。
4.1.2 用莫尔氏盐标定①测量空管质量，调节电流旋、旋钮式磁场强度依次为0mT, 300mT, 350mT, 记下此时空管的质量，调节磁场强度为400mT，停留等示数稳定30s，逐步降低电流使磁场强度依次为350mT, 300mT, 0mT, 再次记下空管质量。
②取下样品管，将莫尔氏盐通过漏斗装入样品管，边装边在橡皮垫上碰击，使样品均匀填实，直至装满，继续碰击至样品高度不变为止，用直尺测量样品高度h。
用与①中相同步骤称取W空管+样品(H=0)和W空管+样品(H=H max)，测量毕将莫尔氏盐倒入试剂瓶中。
4.2 测定未知样品的摩尔磁化率M同法分别测定FeSO4•7H2O，K3Fe(CN)6和K4Fe(CN)6•3H2O的W空管(H=0)、W空管(H=H max)、W空管+样品(H=0)和W空管+样品(H=H max)。
5.实验数据记录与处理5.1 实验数据室温t=29.0℃磁场强度/T 0.00 0.30 0.35 0.40 0.35 0.30 0.00空管质量/g 13.5738 13.5756 13.573630s 13.5758 13.5761 13.5763莫尔氏盐质量/g 20.3739 20.3779 20.3798 20.3791 20.3788 20.3750 样品1质量/g 21.1380 21.1463 21.1493 21.1400 21.1389 21.1337 样品2质量/g 20.1890 20.1821 20.1818 20.1806 20.1791 20.1811根据实验结果样品一为FeSO 4•7H 2O ，样品二为K 4Fe(CN)6•3H 2O 。
由上表数据得出在不同磁场变化下样品及空管的质量变化，如下表所示： 磁化强度/mT空管Δm/g 莫尔氏盐Δm/gFeSO 4•7H 2OΔm/gK 4Fe(CN)6•3H 2O Δm/g0 -0.0025 -0.0011 0.0043 0.0079 300 -0.0005 -0.0009 0.0074 0.0030 350-0.00220.00070.00930.00125.2 计算各样品的摩尔磁化率M χ、永久磁矩m μ和未配对电子数n 。
实验中通常由莫尔氏盐标定磁场强度所以由公式（14）得2M H m M gh W -W 2样样空管样品空管样）（∆∆χ+=(a)，2M H m M gh W -W 2标标空管标准空管标）（∆∆χ+= (b)。
计算(b)(a)，则得到样样空标空样标标样标空标空标样空样空标样）（m W -W W -W m m -m )-(M M M W W M W W M •==++∆∆∆∆χ∆∆∆∆χχ。
根据公式得摩尔盐的单位质量磁化率，T=302.15K, M 莫尔氏盐=392.14g/mol, 得=m χ 3.1338×10-5 cm 3•g -1，莫尔氏盐的摩尔磁化率为m χχM M ==329.14×3.1338×10-5=1.0314×10-2cm 3/mol 。
且KTN A M 32mμχ=，查阅文献得M FeSO4•7H2O =278.01g/mol ，M K4Fe(CN)6•3H2O =383.24g/mol ，μB =9.273×10-21erg •G -1。
① 当H=300mT 时，m 标=6.8020g ，m 样1=7.5668g ，m 样2=6.6048g 。
mol/cm 10516.15668.701.2780008.00039.00008.00068.08020.6101338.3325-1M -⨯=⨯--⨯⨯⨯=样χ1-2023216AM1m G erg 10612.51002.610516.11038.115.3023N KT 3⋅⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---χμ样，n 1=5.13 因为M χ< 0，故µm 不存在，n 2=0。